什么是多维力传感器?

2021-11-04 17:30 宁波圣邦

   多维力传感器是指可以同时测量两个以上方向的力和力矩分量的力传感器。在笛卡尔坐标系中,力和扭矩可以分别分解为三个分量。因此,多维力最完整的形式是六种。三维力/扭矩传感器是一种可以同时测量三个力分量和三个扭矩分量的传感器。 广泛使用的多维力传感器就是这样一种传感器。

优势:

多维力传感器与单轴力传感器相比,除了解决对被测力分量敏感的单调性和一致性问题外,还必须解决因测量引起的多维(轴间)干扰问题。结构处理和过程误差、动态和静态校准问题以及矢量运算中的解耦算法和电路实现。目前,多维力传感器研究中的科学问题已经完全解决,如弹性体的结构设计、力学性能评价、矢量解耦算法等,也掌握了核心制造技术,具有从宏观机械到微观机械的设计加工能力。产品涵盖从二维到六维全系列多维传感器,测量范围从几百克到几十吨,在弹性体结构和矢量解耦电路方面获得多项专利技术 .

应用:

多维力传感器广泛应用于机器人手指和爪子研究;机器人手术研究;指力研究;牙齿研究;力反馈;刹车检测;精密组装和切割;修复研究;整形外科研究;产品测试; 触觉反馈; 教学实践。 行业涵盖机器人、汽车制造、自动化流水线装配、生物力学、航空航天、纺织工业等领域。

结构类别:

三维力传感器可以同时检测三维空间中的三个力信息(FxFyFz)。 通过它,控制系统不仅可以检测和控制机器人爪子的抓地力,还可以检测物体的重量,检查运行过程中是否有滑动、振动等。 有两种类型的三维手指力传感器:侧面安装和顶部安装。 侧面安装的三维力传感器一般用于两指机器人抓手,顶部安装的三维力传感器一般用于机器人多指灵巧手。

六维力传感器是智能机器人的重要传感器。它可以同时检测三维空间(笛卡尔坐标系)中的全部力信息,即三个力分量和三个力矩分量。

本产品广泛应用于精密装配、自动磨削、轮廓跟踪、双手协调、零力示教等作业,在航空、航天、机械加工、汽车等行业有着广泛的应用。

传感器弹性体采用专利结构,灵敏度高,刚性好,尺寸间耦合小,具有机械过载保护。集成的去耦桥信号在三维空间中被集成为六个分量,可直接用于力控制。采用标准串口和并口输入输出。该产品可与控制计算机组成两级计算机系统,也可与终端连接组成独立的测试装置。

传感器选择:

传感器被誉为电子衡器的心脏,其性能在很大程度上决定了电子衡器的精度和稳定性。在设计电子衡器时,我们经常会遇到如何选择传感器的问题。

称重传感器实际上是一种将质量信号转换为可测量的电信号输出的装置。使用传感器时应首先考虑传感器的实际工作环境。这对于正确选择传感器非常重要。它关系到传感器的正常运行、其安全性和使用寿命,甚至关系到整个称重仪表的可靠性和安全性。

环境对传感器的影响主要有以下几个方面:

高温环境会导致涂层材料熔化、焊点开裂、弹性体对传感器的内应力发生结构变化等问题。对于在高温环境下工作的传感器,常使用耐高温的传感器;此外,必须安装隔热、水冷或风冷。

灰尘和湿气会导致传感器短路。在这些环境条件下,应选择气密性高的传感器。不同的传感器有不同的密封方式,其气密性也大不相同。

常见的密封包括密封胶填充或涂层;橡胶垫片机械紧固密封;焊接(氩弧焊、等离子束焊)和真空充氮密封。

从密封效果来看,焊接和密封效果最好,填充和涂装密封胶量较差。对于在清洁干燥的室内环境中工作的传感器,可以选择胶封传感器,对于一些在潮湿多尘环境中工作的传感器,应选择隔膜热封或隔膜焊接密封,真空氮气 -填充传感器。

在腐蚀性强的环境中,如受潮或酸引起弹性体损坏或传感器短路,外表面应采用喷塑处理或不锈钢外壳,具有良好的耐腐蚀性和良好的气密性。

电磁场对传感器输出扰动信号的影响。在这种情况下,应严格检查传感器的屏蔽,看其是否具有良好的电磁抗性。

易燃易爆不仅对传感器造成彻底损坏,而且对其他设备和人身安全构成极大威胁。因此,工作在易燃易爆环境中的传感器对防爆性能有更高的要求:在易燃易爆环境中必须选择防爆传感器。此类传感器的密封外壳不仅要考虑其气密性,还要考虑防爆强度,以及电缆引线的防水、防潮、防爆性能。


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